Kas ir Micelles?

Micellas ir lipīdu sfēras, kas veidojas ūdens šķīdumos. Cilvēkiem tie veidojas no žults sāļiem. Šie micelārie agregāti palīdz transportēt lipīdu gremošanas produktus uz zarnām, lai tie tiktu absorbēti. Turklāt tos izmanto kā mazgāšanas līdzekļus.

Daļa no pārtikas, ko mēs ēdam, ir izgatavota no eļļām un taukiem. Tie tiek sadalīti gremošanas procesā kuņģī ar lipāzes enzīmu, veidojot lipīdiem līdzīgus savienojumus, tostarp taukskābes. Papildu degradācija notiek aizkuņģa dziedzerī, izmantojot citu lipāzi. Lipāzes ir ūdenī šķīstošas, atšķirībā no savienojumiem, ko tās sadala. Degradācijai nepieciešama bioloģisko mazgāšanas līdzekļu, kas pazīstami kā žults sāļi, palīdzība, ko izdala žultspūšļa un aknas.

Micellas tiek ražotas no žults sāļiem, kas palīdz padarīt taukskābes un citus lipīdu sadalīšanās produktus pieejamus noārdīšanai ar lipāzes palīdzību. Micellu veidošanās princips ir tāds pats kā eļļai, kas nesajaucas ar ūdeni. Daudzām lipīdu klasēm galvas grupa ir polāra un labi mijiedarbojas ar ūdeni. Viņiem ir arī divas astes grupas, kas ir hidrofobas. Šīs astes grupas slikti mijiedarbojas ar ūdeni un dod priekšroku būt kopās ar citām hidrofobām molekulām, piemēram, eļļas formu.

Zemās koncentrācijās lipīdi un taukskābes šķīst ūdenī. Micellu veidošanās virzītājspēks ir tad, kad šie savienojumi sasniedz augstāku koncentrāciju, kas pazīstama kā kritiskā micellu koncentrācija (CMC). Koncentrācijā, kas ir lielāka par CMC, hidrofobās astes grupas spontāni saplūst, lai izvairītos no ūdens. Polārās galvas grupas izceļas, pavēršoties pret ūdeni, savukārt centrs ir pilns ar hidrofobām astēm, kas izslēdz ūdeni. Tas parasti piešķir micelleru agregātiem sfēras struktūru, lai gan tos var veidot kā disku.

Jauktās micellas var sastāvēt no dažādiem ūdenī slikti šķīstošiem savienojumiem. Šie savienojumi ir izšķīdināti sfēras centrā, kur tie var sajaukties ar hidrofobajām astēm. Tādā veidā tie tiek transportēti ar žults sāļu micelāriem agregātiem uz zarnām, lai tie tālāk sadalītos. Šīs struktūras ir galvenais veids, kā lipīdi nokļūst uz zarnu šūnu virsmas, lai tie tiktu absorbēti. Transportēšanas ātrumu var palielināt 1,000 reizes, salīdzinot ar atsevišķu taukskābju ātrumu.

Aknu izdalītais holesterīns var pārvietoties arī ar žulti, micellās. Tas praktiski nešķīst ūdens šķīdumos, bet šķīst jauktās micellās. Dažreiz organisms ražo īpaši piesātinātu žulti ar augstu holesterīna attiecību. Tas var izraisīt žultsakmeņu veidošanos. Cita veida savienojumi, kas pārvietojas šajos micelārajos agregātos, ir lipīdos šķīstošie vitamīni, piemēram, A, D, E un K.

Micellu struktūra ir ļoti līdzīga bioloģisko membrānu lipīdu divslānim. Divslāņiem ir tāda paša veida mijiedarbība. Tomēr lipīdi atrodas viens pret otru, veidojot dubultu lipīdu slāni, nevis sfēru. Princips ir tāds pats kā micelāro agregātu struktūrai ar hidrofobu iekšpusi un polāru ārpusi. Daži lipīdu veidi no micelārā agregāta var viegli apmainīties šūnu membrānā.

Lipīdu divslāņi var savienot galus, veidojot apli, kas pazīstams kā liposoma. Šīm konstrukcijām ir iekšējais nodalījums. Liposomas medicīnā izmanto kā medikamentu un fermentu nesējus. Tas ļauj ārstiem mērķēt uz konkrētiem orgāniem. Tas palīdz izvairīties no blakusparādībām, piemēram, audu bojājumiem un zāļu sadalīšanās, kas var notikt, ja zāles tiek ievadītas organismā ar parastajām metodēm.

Savienojumus, kas veido micellas, sauc arī par virsmaktīvām vielām. Tie ir savienojumi, kas šķīst gan eļļā, gan ūdenī. Tie ļauj savienojumiem, kas tik tikko šķīst ūdenī, uzkrāties augstākā koncentrācijā micellārajos agregātos. Šo pildvielu virsmaktīvās īpašības padara tos noderīgus kā mazgāšanas līdzekļus. Tie var izšķīdināt eļļainus nosēdumus uz drēbēm, kas ūdenī nenomazgāsies.

Ir vēl viens micellu veids, kas ir pretējs eļļa ūdenī tipam. Tajā ir ūdenī šķīstošas ​​vielas, kas izšķīdinātas organiskā šķīdumā. Tomēr šajā gadījumā polārās galvas grupas atrodas micellu centrā, bet hidrofobās grupas atrodas ārpusē, mijiedarbojoties ar organisko šķīdinātāju.